ثانيا, الميزات التقنية: "جين AIoT" لقطاع شاشات الكريستال السائل
1. استهلاك منخفض للغاية للطاقة: الحل النهائي للقلق بشأن عمر البطارية
إحدى نقاط الضعف الأساسية في أجهزة الذكاء الاصطناعي للأشياء هي عمر البطارية، خاصة بالنسبة لأجهزة الاستشعار والأدوات والأجهزة الأخرى التي تعمل بالبطارية. تكمن ميزة الطاقة لشاشات الكريستال السائل المجزأة في ميزة "العرض السلبي": فهي تستهلك الطاقة فقط عندما تتغير الحالة، ويكون تيار التشغيل منخفضًا حتى ميكرو أمبير (μ A). على سبيل المثال، بعض أدوات اختبار التربة الزراعية الذكية تستخدم شاشة LCD ذات رمز المقطع، وعند عرض بيانات النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، يكون إجمالي استهلاك الطاقة للآلة 2.2 μ A فقط. عند دمجها مع نظام إمداد الطاقة الشمسية، يمكنها تحقيق عملية "بدون صيانة". في المقابل، يمكن أن يصل استهلاك الطاقة لشاشات TFT-LCD بنفس الحجم إلى 150-300 مللي أمبير، مما يتطلب استبدال البطارية بشكل متكرر أو مصدر طاقة خارجي، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف التشغيل والصيانة بشكل كبير.
2. الموثوقية العالية: "قاعدة البقاء" للسيناريوهات الصناعية
غالبًا ما تواجه أجهزة الذكاء الاصطناعي للأشياء بيئات قاسية مثل درجات الحرارة المرتفعة ودرجات الحرارة المنخفضة والاهتزاز والتداخل الكهرومغناطيسي، مما يفرض متطلبات صارمة على موثوقية وحدات العرض. أصبحت بساطة هيكل شاشات الكريستال السائل المجزأة هي ميزتها الأساسية:
مضاد للاهتزاز: بدون طبقة ترانزستور رقيقة، يكون سمك الركيزة الزجاجية 1/3 فقط من سمك TFT-LCD، مع مقاومة أقوى للصدمات؛
التكيف مع درجات الحرارة على نطاق واسع: من خلال تخصيص مواد LCD مثل BTN وVATN، يمكن تمديد نطاق درجة حرارة العمل إلى -40 درجة ~105 درجة لتلبية احتياجات المعدات الخارجية؛
مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي: دائرة القيادة بسيطة، والتوافق الكهرومغناطيسي (EMC) أفضل من محركات TFT-LCD المعقدة. يمكنه تحمل البيئات الكهرومغناطيسية القوية (مثل محولات التردد الصناعية والمحركات).
على سبيل المثال، يمكن لمعدات معينة لمراقبة خطوط أنابيب النفط باستخدام شاشة LCD ذات رمز القطعة أن تعمل بشكل مستمر لمدة 5 سنوات دون حدوث عطل في الحقل عند درجة -30 درجة، بينما إذا تم استخدام شاشة TFT-LCD، فإنها كثيرًا ما تتعطل نتيجة لمشاكل التصلب في درجات الحرارة المنخفضة.
3. التكلفة المنخفضة: "الرافعة الاقتصادية" للتطبيقات-الواسعة النطاق
تعتمد شعبية أجهزة الذكاء الاصطناعي للأشياء (AIoT) على التحكم في التكلفة، وتنعكس ميزة التكلفة لشاشات الكريستال السائل المجزأة في ثلاثة جوانب:
تكلفة المواد: يبلغ سعر وحدة LCD مجزأة مقاس 5-بوصة حوالي 2-4 دولار أمريكي، وهو ما يمثل فقط ثلث نفس الحجم من TFT-LCD (8-12 دولارًا أمريكيًا)؛
سهولة القيادة: يمكن تشغيله بواسطة وحدات MCU منخفضة التكلفة-مثل 51 وحدة تحكم دقيقة، مع سعر IC للمحرك أقل من 0.5 دولار أمريكي، بينما تتطلب شاشة TFT-LCD شريحة تحكم رئيسية-عالية الأداء، مما يزيد التكلفة عدة مرات؛
إنتاجية عالية: أصبحت تقنية LCD المجزأة ناضجة، مع معدل إنتاج يزيد عن 98%، في حين أن TFT-LCD عادةً ما يكون معدل إنتاجه 85% -90% بسبب تعقيد طبقة الترانزستور الرقيقة.
ميزة التكلفة هذه تجعل شاشات LCD المقسمة غير قابلة للاستبدال في أجهزة الذكاء الاصطناعي للأشياء (AIoT) التي يتم إنتاجها بكميات كبيرة على مستوى المليون.
2، سيناريو التطبيق: "تحديد المواقع بدقة" لجزء LCD
1. عرض المحتوى الثابت: "أولوية الكفاءة" للأدوات الصناعية
تتطلب الأجهزة الصناعية، مثل أجهزة قياس الضغط، ومقاييس الحرارة، وأجهزة قياس التدفق، عرضًا طويل الأمد- للقيم الثابتة أو رموز الحالة، مع متطلبات دقة منخفضة ولكن موثوقية عالية واستهلاك منخفض للطاقة. يمكن لشاشة LCD ذات رمز المقطع أن تعرض الأرقام والحروف والرسومات البسيطة بكفاءة عن طريق تخصيص رموز المقطع، مما يلبي احتياجات الأدوات الصناعية. على سبيل المثال، بعد اعتماد نظام LCD المجزأ، يبلغ إجمالي استهلاك طاقة النظام لمقياس ذكي معين 6 مللي أمبير فقط، ويكون عمر البطارية أطول بثلاث مرات من نظام TFT-LCD، مما يلبي عمر التصميم لأكثر من 10 سنوات.
2. سيناريو التحديث منخفض التردد: "توفير-الطلب على الطاقة" للمراقبة البيئية
تحتاج معدات المراقبة البيئية (مثل أجهزة الكشف عن جودة الهواء وأجهزة تحليل جودة المياه) إلى تحديث البيانات كل ساعة أو يوميًا، مع تكرار منخفض لتغييرات المحتوى. تعتبر ميزة استهلاك الطاقة الثابتة لشاشات الكريستال السائل المجزأة كبيرة. على سبيل المثال، تعرض أداة اختبار التربة الزراعية الذكية بيانات النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم في الوقت الفعلي من خلال شاشة LCD مجزأة، مع استهلاك طاقة يبلغ 2.2 μA فقط. وعندما يتم دمجها مع نظام إمداد الطاقة الشمسية، يمكنها تحقيق عملية "بدون صيانة".
3. متطلبات أحادية اللون/ثنائية اللون: التحكم الصناعي "الحساس للتكلفة".
غالبًا ما تحتاج معدات التحكم الصناعية (مثل PLC وHMI) إلى عرض محتوى أحادي اللون مثل أضواء مؤشر الحالة ومعلومات الإنذار. يمكن لشاشة LCD ذات رمز المقطع تحقيق عرض أحادي اللون باللون الأحمر والأصفر والأزرق وما إلى ذلك من خلال المرشحات، وتكون التكلفة أقل من بنية البكسل الفرعية RGB-لشاشة TFT-LCD. على سبيل المثال، تستخدم وحدة التحكم في خط الإنتاج في المصنع شاشة LCD مجزأة مقاس 3-بوصة، والتي تلبي متطلبات وضوح الشاشة وبتكلفة أقل بنسبة 70% من حل TFT-LCD.
4. متطلبات التخصيص: "اللغة المرئية" لتمييز العلامات التجارية
في العصر الحالي الذي يتسم بالتجانس الشديد لأجهزة الذكاء الاصطناعي للأشياء، أصبحت القدرة على التخصيص العميق لقطاع شاشات الكريستال السائل أداة قوية للعلامات التجارية لاختراقها. يمكن للمؤسسات تخصيص أيقونات ورموز وخطوط وحتى تخطيطات فريدة لجعل واجهة العرض جزءًا من الحمض النووي لعلامتها التجارية. على سبيل المثال، يؤدي تخصيص رمزي "Steam" و"Coffee Beans" على ماكينة صنع القهوة -المتطورة إلى تحسين احترافية المنتج وتقديره على الفور؛ يعرض كوب ماء ذكي معين معلومات مثل درجة حرارة الماء وحجمه من خلال شاشة LCD ذات رمز المقطع، مع واجهة بسيطة وعالية التقنية.
3، الترقية التكنولوجية: اختراق مبتكر لقطاع شاشات الكريستال السائل
للتغلب على أوجه القصور في شاشات الكريستال السائل التقليدية المجزأة، مثل زاوية العرض الضيقة واللون الواحد، تعمل الصناعة على توسيع حدود تطبيقاتها من خلال الترقيات التكنولوجية التالية:
مادة عالية التباين: باستخدام الكريستال السائل VATN (الخيط الملتوي الموجه عموديًا)، يتم زيادة نسبة التباين من 5:1 إلى 20:1، مما يقترب من مستوى TFT-LCD؛
شاشة رموز مقطعية متعددة الألوان: من خلال تراكب مرشحات الألوان، يتم عرض الألوان الأحمر والأخضر والأزرق لتلبية متطلبات الرسومات الأساسية؛
التحكم في الإضاءة الخلفية للتقسيم: قم بتقسيم الشاشة إلى 4-8 مناطق وقم بتشغيل الإضاءة الخلفية فقط للمناطق التي تحتاج إلى العرض، مما يقلل من استهلاك الطاقة بأكثر من 50%؛
IC منخفضة الطاقة للمشغل: تم إطلاق شرائح التشغيل التي تدعم تنظيم الجهد الديناميكي (مثل HT1625)، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 40% مقارنة بالدوائر المتكاملة التقليدية.
على سبيل المثال، تستخدم رقعة شطرنج ذكية معينة شاشة LCD مجزأة لعرض معلومات الحالة مثل "HUBAN" و"AI" و"THINK" وما إلى ذلك، جنبًا إلى جنب مع MCU منخفض الطاقة - MSP430، ويبلغ التيار الإجمالي للجهاز 1.8 ميكرو أمبير فقط، ويمكن أن يستمر عمر البطارية لعدة سنوات.
